纳米氮化硼改性绝缘纸板在μ800 kV干式套管中的电场仿真分析

作     者：赵轩宇 陈庆国 杨洪达 ZHAO Xuanyu;CHEN Qingguo;YANG Hongda

作者机构：哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2021年第47卷第9期

页      面：3163-3172页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 082201[工学-制浆造纸工程] 0822[工学-轻工技术与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51677046)。 

主　　题：干式套管 电热耦合 有限元仿真 温度梯度 电场梯度 

摘      要：为了探究高压直流干式套管中温度梯度对电场分布的影响机理,以±800k V换流变压器干式套管为研究对象,利用多物理场耦合软件对套管芯子径向温度场电场分布进行了研究,利用氮化硼(Boronnitride,BN)纳米粒子对环氧浸渍纸进行改性,尝试通过降低温度梯度的方法来改善电场分布。研究发现:BN粒子的引入改变了材料的电导率温度系数b,并增大了导热系数λ,降低了电容芯子温度梯度;随着载流量的增大,电场分布曲线出现绕曲线中心旋转的现象,并表现为电场梯度从负值开始不断增大;分布曲线旋转角度大小,电场梯度增大大小均可以用bΔT和bd T(r)/dr来表示;适当大小温度梯度的存在,有助于电场均匀,当bΔT=ln(r2/r1)时,电场分布均匀;b/λ从材料角度反映了电场分布曲线旋转速度,b/λ较小的材料,在不同载流量下的电场梯度相近,减小了载流量变化对电场分布的影响,使得材料在较大载流量时电场梯度较小;若材料仅在单一载流量下应用,则可以通过温升大小,来近似计算b来筛选材料,可以基本实现电场分布均匀。